LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂（簡(jiǎn)稱NCM）富鎳層狀過渡金屬氧化物具有高比容量（~200 mAh/g）、優(yōu)異的循環(huán)性能和低成本等優(yōu)勢(shì),日益受到關(guān)注。共沉淀法與高溫固相法相結(jié)合是最適合工業(yè)化生產(chǎn)NCM的一種方法,該合成路徑的產(chǎn)品更均一、更致密且制造成本適中。但是,NCM三元材料的工業(yè)化應(yīng)用仍然受循環(huán)性能差和熱穩(wěn)定性差等因素的影響,故其電化學(xué)性能有待進(jìn)一步提高。本文主要采用化學(xué)共沉淀法和高溫固相法相結(jié)合來研究LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂富鎳三元正極材料的合成工藝,探討了NCM前驅(qū)體與不同鋰源鋰化配比的關(guān)系,并且研究了NCM材料與不同導(dǎo)電劑的匹配,在此基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)出全濃度梯度結(jié)構(gòu)進(jìn)一步改善材料的電化學(xué)性能。本課題采用共沉淀法制備NCM前驅(qū)體,以NiSO₄·6H₂O、CoSO₄·7H₂O和MnSO₄

【文章頁(yè)數(shù)】：93 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及研究目的和意義
    1.2 NCM正極材料概述
        1.2.1 NCM三元材料的體系結(jié)構(gòu)和機(jī)理研究
        1.2.2 NCM三元材料的制備研究
        1.2.3 正極材料NCM改性的研究
    1.3 國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)綜述簡(jiǎn)析
    1.4 本課題主要研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)原料及性能表征
    2.1 實(shí)驗(yàn)原料及儀器設(shè)備
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)原料
        2.1.2 儀器設(shè)備
    2.2 電極制備及電池組裝
        2.2.1 電極制備
        2.2.2 電池裝配
    2.3 物理性能表征
        2.3.1 微觀形貌
        2.3.2 晶體結(jié)構(gòu)
        2.3.3 振實(shí)密度及粒徑分布
        2.3.4 物質(zhì)成分
    2.4 電化學(xué)性能表征
        2.4.1 充放電測(cè)試
        2.4.2 循環(huán)伏安測(cè)試和阻抗測(cè)試
第3章 NCM前驅(qū)體制備工藝的研究
    3.1 引言
    3.2 Ni-Co-Mn-NH_3-H_2O體系物料衡算
    3.3 富鎳NCM前驅(qū)體制備工藝的研究
        3.3.1 進(jìn)料速度
        3.3.2 陳化時(shí)間和靜置時(shí)間及烘干機(jī)制
        3.3.3 反應(yīng)pH值
        3.3.4 反應(yīng)總氨濃度
        3.3.5 原料液濃度
        3.3.6 反應(yīng)時(shí)間及振實(shí)密度
        3.3.7 NCM前驅(qū)體元素分布分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 NCM鋰化煅燒工藝的研究
    4.1 引言
    4.2 預(yù)煅燒溫度研究
    4.3 預(yù)煅燒時(shí)間研究
    4.4 煅燒溫度研究
    4.5 煅燒時(shí)間研究
    4.6 本章小結(jié)
第5章 NCM鋰源鋰化配比及導(dǎo)電劑匹配研究
    5.1 引言
    5.2 NCM鋰源鋰化配比的研究
        5.2.1 NCM與不同鋰源鋰化煅燒的研究
        5.2.2 NCM與鋰源不同鋰化配比的研究
    5.3 NCM與不同導(dǎo)電劑的匹配關(guān)系研究
    5.4 本章小結(jié)
第6章 NCM材料全濃度梯度改性研究
    6.1 引言
    6.2 富鎳NCM濃度梯度材料的研究
        6.2.1 NCM全濃度梯度結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
        6.2.2 前驅(qū)體的物理性能表征
        6.2.3 終產(chǎn)品的物理性能表征
        6.2.4 終產(chǎn)品的電化學(xué)性能表征
    6.3 本章小結(jié)
第7章 市場(chǎng)分析
    7.1 引言
    7.2 鋰電池應(yīng)用及市場(chǎng)概況
    7.3 動(dòng)力鋰電池經(jīng)濟(jì)分析
        7.3.1 動(dòng)力鋰電池成本分析
        7.3.2 動(dòng)力鋰電池產(chǎn)量與產(chǎn)值分析
    7.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和其他成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]正極材料LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2的合成工藝優(yōu)化及電化學(xué)性能[J]. 肖忠良,胡超明,宋劉斌,盧意鵬,劉姣,曾鵬.  化工學(xué)報(bào). 2017(04)
[2]Li、Al、Mg摻雜對(duì)LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正極材料晶格結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能的影響[J]. 元莎,劉良彬,黃瑞安,郭玉忠.  昆明理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(03)
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[6]高致密球形LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2顆粒的合成及性能研究[J]. 陸雷,鐘偉攀,楊暉.  無機(jī)材料學(xué)報(bào). 2012(03)
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碩士論文
[1]LiNi1-x-yCoxAlyO2高鎳三元正極材料的制備及改性研究[D]. 阮澤文.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[2]層狀三元材料LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2的燒結(jié)工藝及其Al離子摻雜改性研究[D]. 夏云飛.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3667202